Unidad de reducción de velocidad de la hélice
Una unidad de reducción de velocidad de la hélice es una caja de cambios o un dispositivo de correa y polea que se utiliza para reducir las revoluciones por minuto (rpm) de salida a partir de las rpm de entrada más altas del motor. [1] Esto permite el uso de motores de combustión interna de pequeña cilindrada para hacer girar las hélices de los aviones dentro de un rango de velocidad eficiente.
Los hermanos Wright reconocieron la necesidad de engranajes reductores de hélice en 1903, pero generalmente no se usaban en motores de aviones hasta que se diseñaron motores más grandes en la década de 1920. [1] Los motores grandes con altas velocidades del cigüeñal y potencias de salida exigieron una reducción de la hélice, los pilotos notaron el aumento en el rendimiento de aviones similares equipados con engranajes reductores. [1]
El motor Rolls-Royce Falcon de 1915 presentaba engranajes reductores de hélice epicicloidal que contenían un embrague diseñado para limitar el par máximo , protegiendo así los engranajes reductores. [2] El último motor Merlin de la misma compañía usó engranajes reductores de rotación opuesta para proporcionar hélices de rotación contraria para aviones bimotores, un método mucho más económico que diseñar y construir los motores para que funcionen en direcciones opuestas. [3]
El desafío de acoplar cajas de cambios a motores de combustión interna es principalmente la resonancia torsional que puede desarrollarse a ciertas velocidades. La carga de una hélice y una unidad de reducción pueden alterar las frecuencias de resonancia del cigüeñal, lo que permite que la vibración torsional aumente rápidamente a niveles altos a ciertas velocidades de rotación. Las medidas tomadas por el diseñador para mitigar las resonancias torsionales en el diseño original del motor pueden resultar ineficaces si la frecuencia de resonancia se altera mediante el uso de una unidad de reducción. A veces se utilizan embragues y/o acoplamientos flexibles para evitar que la resonancia torsional alcance niveles perjudiciales.
Los motores de la serie Continental Tiara usaban un solo juego de engranajes para impulsar tanto la hélice como el árbol de levas , lo que permitía que la hélice funcionara a la mitad de la velocidad del motor. [4]
El uso de engranajes reductores de hélice fue muy común durante el apogeo del uso de motores de pistón en la aviación (desde la década de 1930 hasta la de 1940), y esencialmente todos los motores de pistón más potentes jamás construidos para uso en aviones fueron diseñados para hacer uso de engranajes reductores.
